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jiajiao6767 )
2022 学年第二学期期中
高三年级化学学科等级考质量监测试卷
考生注意:
1.本试卷满分100分,考试时间60分钟。
2.本试卷设试卷和答题纸两部分,试卷包括试题与答题要求;所有答案必须涂或写在答题纸
上;做在试卷上一律不得分。
3.答题前,考生务必在答题纸上用钢笔或圆珠笔在答题纸正面清楚地填写姓名、准考证号。
4.答题纸与试卷在试题编号上是一一对应的,答题时应特别注意,不能错位。
相对原子质量:O-16 C-12 H-1 N-14 Cl-35.5 Si-28 N-14 Cu-64 S-32
一、选择题(共40分,每小题2分。每小题只有一个正确答案)
1. 下列属于新能源的是
A. 煤 B. 石油 C. 太阳能 D. 天然气
【答案】C
【解析】
【详解】煤、石油、天然气是化石能源,不是新能源,常见新能源有:太阳能、核能、地热能、潮汐能、
风能等,故选C。
2. 关于生铁和钢的区别正确的是
的
A. 生铁属于纯净物,钢属于混合物 B. 生铁比钢 含碳量更高
C. 生铁比钢弹性更好 D. 生铁属于铁-碳合金,钢也是合金但不含碳
【答案】B
【解析】
【详解】A.生铁也是混合物,且含碳量更高,A错误;
B.生铁比钢的含碳量更高(生铁:>2%,钢:0.03-2%),B正确;
C.钢弹性更好,C错误;
D.钢中含碳,D错误。
故答案:B。
3. 关于NaO 的说法错误的是
2 2
A. 常温下是淡黄色固体 B. 只含有离子键
C. 熔融状态下能导电 D. 具有强氧化性的原因和氧元素有关
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【答案】B
【解析】
【详解】A.NaO 常温下是淡黄色固体,故A正确;
2 2
B.NaO 中存在钠离子和过氧根,含有离子键和非极性共价键,故B错误;
2 2
C.NaO 熔融状态下能电离出自由移动的钠离子和过氧根离子,能导电,故C正确;
2 2
D.NaO 具有强氧化性的原因是其中O元素是-1价,很容易下降到-2价,故D正确;
2 2
故选B。
4. 以下表示氦原子结构的化学用语中,对电子运动状态描述最详尽的是
A. :He B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.只能表示最外层电子数,故A错误;
B.只表示核外电子的分层排布情况,故B错误;
C.具体到亚层的电子数,故C错误;
D.包含了电子层数、亚层数以及轨道内电子的自旋方向,故D正确;
故选D。
5. 实验室海带提碘的实验中不涉及的操作是
A. 灼烧 B. 溶解 C. 过滤 D. 蒸发
【答案】D
【解析】
【详解】实验室用海带提取碘的实验操作步骤为:灼烧-溶解-过滤-萃取-蒸馏,无蒸发操作。
故答案为:D。
6. 下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是
A. 碳酸钙受热分解 B. 甲烷燃烧
C. 铝粉与氧化铁粉末反应 D. 铁粉与硫粉反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.碳酸钙受热分解是吸热反应,生成物总能量高于反应物总能量,故A符合题意;
B.甲烷燃烧是放热反应,生成物总能量低于反应物总能量,故B不符合题意;
C.铝粉与氧化铁粉末反应是放热反应,生成物总能量低于反应物总能量,故C不符合题意;
D.铁粉与硫粉反应是放热反应,生成物总能量低于反应物总能量,故D不符合题意;
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故选A。
7. 在下列变化 ①工业固氮,②大气固氮,③碳铵分解,按氮元素被氧化、被还原、既不被氧化又不被还
原的顺序排列,正确的是
A. ②①③ B. ③②① C. ①②③ D. ③①②
【答案】A
【解析】
【详解】①工业固氮是游离态氮转化为化合态的氨气,N元素的化合价降低,氮元素被还原;
②大气固氮是游离态氮转化为化合态的氮的氧化物,氮元素被氧化;
③碳铵分解生成氨气、水、二氧化碳,氮元素化合价没有发生变化,既不被氧化又不被还原;
综上所述按氮元素被氧化、被还原、既不被氧化又不被还原的顺序排列为②①③;
故选A。
8. 下列关于工业生产的叙述错误的是
A. 氯碱工业的产品主要是氯气、氢气和氢氧化钠及相关物质
B. 合成氨工业中反应难以发生的原因和氮气的结构有关
C. 硫酸工业中二氧化硫的转化选择475℃是因为高温有利于平衡向产物方向移动
D. 纯碱工业使用联合制碱法可提高钠和氯的利用率
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯碱工业电解氯化钠溶液得到烧碱、氯气、氢气等,故A正确;
B.氮气的结构式为N N,较稳定,故B正确;
C.二氧化硫和氧气生成三氧化硫的反应为放热反应,故升高温度平衡逆向移动,不利于平衡向产物方向
移动,升高温度目的为加快反应速率,故C错误;
D.联合制碱法生产工艺中循环使用剩余食盐,提高了钠和氯的利用率,故D正确;
故选C。
9. 下列变化规律正确的是
A. HCl、HBr、HI热稳定性由弱到强
B. HCO、HClO、CHCOOH的酸性由弱到强
2 3 3
C. 物质的量浓度相等的NaCl、MgCl 、AlCl 三种溶液的pH值由小到大
2 3
D. 等物质的量的乙烷、乙烯、乙炔充分燃烧,所耗用氧气的量由多到少
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯原子、溴原子、碘原子半径依次增大,氢氯键、氢溴键、氢碘键键长依次增大,键能依次
减小,导致HCl、HBr、HI热稳定性依次减弱,A错误;
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B.二氧化碳和次氯酸钠生成次氯酸,说明碳酸酸性大于次氯酸,B错误;
C.氯化钠为强酸强碱盐,溶液显中性;氯化镁、氯化铝为强酸弱碱盐,水解溶液显酸性,故氯化钠溶液
的pH最大,C错误;
D.烃燃烧通式为CH+(x+ y)O xCO+ y HO,则等物质的量的乙烷、乙烯、乙炔充分燃烧,
x y 2 2 2
所耗用氧气的量由多到少,D正确;
故选D。
10. 标准状况下,向100mL氢硫酸溶液中通入二氧化硫气体,溶液pH先增大后减小,当通入SO 112mL时
2
溶液pH最大,则原氢硫酸溶液的物质的量浓度为_____mol·L-1。
A. 0.1 B. 0.05 C. 0.01 D. 0.005
【答案】A
【解析】
【详解】HS水溶液中存在HS的电离而显酸性,起始pH<7,将SO 气体通入HS水溶液中时先发生
2 2 2 2
2HS+SO= S↓+2HO,该过程中HS的浓度不断减小,酸性减弱,pH增大,当完全反应时,溶液呈中性、
2 2 2 2
溶液pH最大,继续通入SO ,生成亚硫酸,PH减小。. 通入SO 112mL时,SO 的物质的量为
2 2 2
=5 10-3 mol,则HS的物质的量为2×5 10-3 mol=10-2 mol,则氢硫酸溶液的物质的量浓度为
2
=0.1mol/L,A项正确;
答案选A。
11. 下列有关物质性质的描述不符合事实的是
A. 有机物不导电 B. 金刚石是自然界最硬的物质
C. 可用作食品防腐剂 D. N0可用于某些疾病的治疗
【答案】A
【解析】
【详解】试题分析:有机物如果是可溶性的酸或盐也可以导电。错误。B.在金刚石中所有的碳原子之间
都是以极强的共价键结合,键角109º28´,这种正四面体结构向空间扩展也就形成了一种立体网状结构,断
裂很难,因此硬度很大由于碳原子半径较小,所以C—C最短,结合的最牢固,是自然界最硬的物质。正
确。C.SO 有一定的毒性,有杀菌消毒能力,但若人食用用 SO 漂白性处理过的食物容易导致肝脏、肾脏
2 2
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疾病,甚至导致癌症。因此一般不可用作食品防腐剂。正确。D.NO在人体内具有扩张血管、增强记忆的
功能,用于心血管疾病、男性功能等的治疗.正确。
考点:考查物质性质和用途的的知识。
12. 迷迭香酸是从蜂花属植物中提取得到的酸性物质,其结构如图。下列叙述正确的是
A. 迷迭香酸属于芳香烃
B. 迷迭香酸分子式为C H O
17 16 8
C. 迷迭香酸可以发生加成反应、水解反应和酯化反应
D. 1 mol迷迭香酸最多能和9 mol氢气发生加成反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题干有机物结构简式可知,迷迭香酸中含有苯环,则属于芳香族化合物,含有氧原子,不
属于烃,A错误;
B.由题干有机物结构简式可知,迷迭香酸分子式为C H O,B错误;
18 16 8
C.由题干有机物结构简式可知,迷迭香酸含有羟基、羧基和酯基三种含氧官能团,且含有苯环,迷迭香
酸可以发生水解反应、加成反应和酯化反应,C正确;
D.由题干有机物结构简式可知,迷迭香酸含有2个苯环,1个碳碳双键可以和H 加成,故1mol迷迭香酸
2
最多能和7mol氢气发生加成反应,D错误;
故答案为:C。
13. 下列实验中用错试剂的是( )
A. 用稀盐酸清洗做焰色反应的镍铬丝 B. 用酒精萃取碘水中的碘
C. 用稀硝酸洗去残留在试管壁上的铜 D. 用碱石灰吸收氨气中的水蒸气
【答案】B
【解析】
【详解】A.用稀盐酸清洗做焰色反应的镍铬丝,生成的氯化物易挥发,正确;
B.酒精和水互溶,不能萃取碘水里的碘,错误;
C.铜可以和稀硝酸反应,故可以用稀硝酸洗去残留在试管壁上的铜,正确;
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D.碱石灰可以吸收水蒸气,而氨气不和碱石灰反应,故可用碱石灰吸收氨气中的水蒸气,正确;
故选B。
14. 可用如图装置制取(必要时可加热)、净化、收集的气体是
A. 铜和稀硝酸制一氧化氮
B. 氯化钠与浓硫酸制氯化氢
C. 锌和稀硫酸制氢气
D. 碳化钙与饱和食盐水制乙炔
【答案】B
【解析】
【分析】从题给的装置看所得气体应具备下列特点:①可用浓HSO 干燥(即不与浓HSO 反应),②能
2 4 2 4
用排空气法收集且密度比空气大(从收集装置进气管看);
【详解】A.NO易被氧化,不能利用排空气法收集,选项A不选;
B.氯化钠与浓硫酸共热反应生成氯化氢,可利用浓硫酸干燥,然后用向上排空气法收集,选项B选;
C.生成氢气的密度比空气密度小,应选向下排空气法收集,选项C不选;
D.生成乙炔的密度比空气密度小,应选向下排空气法收集,选项D不选;
答案选B。
15. 下列实验基本操作错误的是
A. 测定未知NaOH溶液浓度时,酸式滴定管需用标准酸液润洗2~3次
B. 硫酸铜结晶水含量测定时,需用小火缓慢加热,防止晶体飞溅
C. 滴定时,左手控制活塞,右手握持锥形瓶,边滴边振荡,眼睛注视滴定管中的液面
D. 配制0.1 mol·L-1 HSO 溶液时,将浓HSO 沿杯壁倒入加有水的烧杯中稀释
2 4 2 4
【答案】C
【解析】
【详解】A.测定未知NaOH溶液浓度时,酸式滴定管需用标准酸液润洗2~3次,故A正确;
B.硫酸铜结晶水含量测定时,需用小火缓慢加热,防止晶体飞溅,故B正确;
C.滴定时,左手控制活塞,右手握持锥形瓶,边滴边振荡,眼睛注视锥形瓶中颜色变化,故C错误;
D.浓HSO 稀释时会放出大量的热,配制0.1 mol·L-1 HSO 溶液时,将浓HSO 沿杯壁倒入加有水的烧杯
2 4 2 4 2 4
中稀释,故D正确;
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故选C。
16. 下列物质的检验操作或试剂正确的是
A. 检验乙醛中的醛基,可以用银氨溶液小火加热得到银镜
B. 纸层析法检验试剂时,试样浸在展开剂中
C. 检验NaSO 是否变质,可以用BaCl 溶液
2 3 2
D. 检验FeSO 是否被氧化,使用硫氰化钾溶液
4
【答案】D
【解析】
【详解】A.银镜反应需要控制温度为60°C~ 70°C,不能直接小火加热,要用水浴加热,故A错误;
B.纸层析法检验试剂时,不能将试样浸在展开剂中,否则试样全溶解在展开剂中,看不到实验现象,故
B错误;
C.NaSO 和NaSO 都能和BaCl 溶液反应生成白色沉淀,不能用BaCl 溶液检验NaSO 是否变质,故C
2 3 2 4 2 2 2 3
错误;
D.FeSO 中Fe2+可能被氧化为Fe3+,将样品放入硫氰化钾溶液中,若溶液变红,说明样品中含有Fe3+,样
4
品变质,故D正确;
故选D。
17. 1-丁醇和乙酸在浓硫酸作用下,通过酯化反应制得乙酸丁酯反应温度为115~125℃,反应装置如下图。
下列对该实验的描述错误的是
A. 不能用水浴加热
.
B 长玻璃管起冷凝回流作用
C. 提纯乙酸丁酯需要经过水、氢氧化钠溶液洗涤
D. 加入过量乙酸可以提高1-丁醇的转化率
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.实验室制取乙酸丁酯,反应需要的反应温度为115~125℃,而水浴加热适合温度低于100℃
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的反应,故该反应不能用水浴加热,A正确;
B.乙酸和丁醇易挥发,当有易挥发的液体反应物时,为了避免反应物损耗和充分利用原料,可通过在发
生装置安装长玻璃管或冷凝回流管等实现,B正确;
的
C.酯化反应为可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,因此制取 乙酸丁酯中含有挥发的未反应的乙
酸及丁醇,提纯乙酸丁酯需使用碳酸钠溶液,来吸收未反应的乙酸及溶解丁醇,同时又可降低乙酸丁酯的
溶解度便于分离出乙酸丁酯,如果用氢氧化钠,会使乙酸丁酯水解,C错误;
D.酯化反应为可逆反应,在其他条件不变时,增加反应物乙酸的量,可使平衡向生成酯的方向移动,从
而提高1-丁醇的转化率,D正确;
故合理选项是C。
18. 下列事实与解释不匹配的是
选项 事实 解释
A 在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象 浓硫酸具有脱水性
B 常温下,浓硝酸可以用铝罐贮存 铝与浓硝酸不反应
C 氯气通入碘化钾溶液中,溶液变为棕黄色 氯比碘活泼
D 氨水可使酚酞试剂变为红色 氨水显碱性
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象,生成碳说明浓硫酸具有脱水性,与解释匹配,故 A不
符合题意;
B.浓硝酸能使铝钝化发生反应,与解释不匹配,故B符合题意;
C.氯气通入碘化钾溶液中,溶液变为棕黄色说明生成碘单质,则氯比碘活泼,与解释匹配,故C不符合
题意;
D.碱性溶液能使酚酞变红色,氨水可使酚酞试剂变为红色说明氨水显碱性,与解释匹配,故D不符合题
意;
故选B。
19. 取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸,两根铅笔芯作电极,接通直流电源,一段时间后,发现b电
极与试纸接触处出现一个双色同心圆,内圆为白色,外圆呈浅红色.则下列说法错误的是
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A. a电极是阴极 B. b电极与电源的正极相连接
C. 电解过程中,水是氧化剂 D. a电极附近溶液的pH变小
【答案】D
【解析】
【分析】b极内圆为白色,外圆呈浅红色说明b极生成的氯气与水反应,生成的HClO具有漂白性,HCl酸
性使之外圆显红色,b是电解池阳极,a是阴极,阴极反应是 。
【详解】A.a电极是阴极,故A正确;
B.b电极与电源的正极相连接,故B正确;
C.电解过程中,水是氧化剂,故C正确;
D.a电极附近溶液的pH变大,故D错误。
答案选D。
20. 碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y 同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶
中(如图装置),下列有关说法错误的是
A. 洗气瓶中产生的沉淀是亚硫酸钡
B. 在Z导管出来的气体中有二氧化碳
C. 洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡
D. 在Z导管口有红棕色气体出现
【答案】A
【解析】
【分析】碳与浓硫酸共热产生的X气体为CO 和SO 的混合气体,铜与浓硝酸反应产生的Y气体是NO ,
2 2 2
同时通入时因NO 与水和SO 共同作用要产生SO 、NO 和NO,NO在空气中又会生成NO ,以此解答
2 2 2
该题。
【详解】A.碳与浓硫酸共热产生的X气体为CO 和SO 的混合气体,铜与浓硝酸反应产生的Y气体是
2 2
NO ,SO +H O+NO =H SO +NO,故洗气瓶中产生的是硫酸钡沉淀,故A错误;
2 2 2 2 2 4
B.Z处逸出的气体中有CO 和NO,故B正确;
2
C.碳与浓硫酸共热产生的X气体为CO 和SO 的混合气体,铜与浓硝酸反应产生的Y气体是NO ,
2 2 2
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SO +H O+NO =H SO +NO,故洗气瓶中产生的是硫酸钡沉淀,故C正确;
2 2 2 2 4
D.Z处逸出的气体中有CO 和NO,NO遇到空气中的氧气生成了红棕色的NO ,故D正确;
2 2
故选A。
二、综合题(共60分)
21. 氮化硅(Si N)是一种重要的无机材料陶瓷,它是一种超硬物质,具有良好的耐腐蚀、耐热冲击和耐磨损
3 4
性能,主要被应用于钢铁冶炼、耐火材料等方面。
完成下列填空:
(1)一个硅原子核外能量最高的电子数目是_______,其所占据的电子亚层符号为_________;与硅同周
期的主族元素中,原子半径最小的是_______,依据是___________________。
(2)Si N 属于共价化合物,其含有的化学键是________,属于_______晶体。
3 4
工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,其反应如下:3SiCl (g)+2N(g)+6H(g) Si N(s)+12HCl(g)
4 2 2 3 4
+Q(Q>0)
(3)该反应的平衡常数表达式K=_____________________ 。
(4)在一定温度下进行上述反应,若反应容器的容积为2L,3min后达到平衡,测得固体的质量增加了
2.80g,则SiCl 的平均反应速率为________________ mol·L-1·min-1。
4
(5)上述反应达到平衡后,改变某一条件,下列说法正确的是________。
a.增加Si N 的量,平衡向左移动 b.减小HCl的量,平衡向左移动
3 4
c.增大压强,平衡常数K减小 d.降低温度,平衡常数K增大
(6)若平衡时H 和HCl的物质的量之比为 ,保持其他条件不变,升高温度后达到新的平衡时,H 和
2 2
HCl的物质的量之比_______ (填“>”、“<”或“=”) 。
【答案】(1) ①. 2个 ②. 3p ③. Cl(或氯) ④. 同周期的主族元素,其核外电子层数相同,
从左到右随着核电荷数逐渐增大,核对外层电子吸引力也逐渐增大,原子半径逐渐减小,氯在主族元素的
最右边,所以半径最小
(2) ①. 共价键 ②. 原子
(3)
(4)0.01 (5)d
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(6)>
【解析】
【小问1详解】
硅核外电子排布式为1s22s22p63s23p2,其中3p能量最高,电子数为2;其所占据的电子亚层符号为3p;硅
位于第三周期,同周期越靠右原子半径越小,故原子半径最小的是Cl(或氯);依据是:同周期的主族元素,
其核外电子层数相同,从左到右随着核电荷数逐渐增大,核对外层电子吸引力也逐渐增大,原子半径逐渐
减小,氯在主族元素的最右边,所以半径最小;
【小问2详解】
Si N 属于共价化合物,则硅和氮之间是共价键,属于原子晶体;
3 4
【小问3详解】
根据平衡常数的定义可知,该反应的平衡常数表达式K= ;
【小问4详解】
固体的质量增加了2.80g为Si N 的质量,其物质的量n=m/M=2.8g÷140g/mol=0.02mol,根据方程式可知消
3 4
耗氢气的物质的量=0.02mol×6=0.12mol,故v(H )=∆c÷∆t=0.12mol/2L÷3min=0.02 mol·L-1·min-1,v(SiCl )=
2 4
0.02 mol·L-1·min-1÷2=0.01 mol·L-1·min-1;
【小问5详解】
a.增加Si N 的量,其浓度增大,平衡向右移动,a错误;
3 4
b.减小HCl的量,其浓度降低,则平衡向右移动,b错误;
c.平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,c错误;
d.该反应为放热反应,降低温度,平衡正向移动,平衡常数K增大,d正确;
故选d;
【小问6详解】
该反应正反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应反应移动,到达新平衡,H 的物质的量增大,HCl的
2
物质的量物质的量减小,新平衡H 和HCl的物质的量之比> 。
2
22. 我们知道,电解质在溶液中的反应实质是离子之间的反应。通常,离子反应有两种情况,一种是没有
电子转移的,是离子互换反应;另一种是有电子转移的,属于氧化还原反应。
在溶液中发生的离子互换反应一般总是向离子浓度减小的方向进行。取 4mL1mol·L-1醋酸溶液在试管中,
逐滴滴入1mL1mol·L-1碳酸钠溶液。
(1)写出该反应的离子方程式______________。
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随着碳酸钠溶液的滴加,溶液的pH___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)这一离子互换反应是否向离子浓度减小方向进行?请应用平衡移动原理进行说明。 ___________。
(3)当碳酸钠溶液全部滴加完后,测得该溶液显酸性,比较该溶液中除HO以外的微粒浓度大小(不考虑
2
CO 的溶解)_____________________。
2
氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。下面是一个还原过程的反应式:NO +4H++3e-
=NO+2HO。KMnO 、NaCO、Cu O、Fe (SO ) 四种物质中的一种物质能使上述还原过程发生。
2 4 2 3 2 2 4 3
(4)写出并配平该氧化还原反应的离子方程式,用单线桥法标出电子转移方向和数目。_________。
【答案】(1) ①. 2CHCOOH+CO 2CHCOO-+CO ↑+H O ②. 增大
3 3 2 2
(2)是,醋酸是弱电解质,在溶液中存在CHCOOH CHCOO-+H+,当加入碳酸钠后,因为CO 跟
3 3
H+结合成HCO ,HCO 又跟H+结合成弱电解质HCO(H CO 分解成CO 和HO)。由于H+浓度减小,使
2 3 2 3 2 2
CHCOOH电离平衡向右移动,直到反应完成。所以符合上述规律。
3
不是。醋酸是弱电解质,在溶液中存在CHCOOH CHCOO-+H+,当加入碳酸钠后,因为CO 跟H+结
3 3
合成 HCO ,HCO 又跟 H+结合成弱电解质 HCO(H CO 分解成 CO 和 HO)。由于 H+浓度减小,使
2 3 2 3 2 2
CHCOOH电离平衡向右移动,直到反应完成。但是总的离子浓度是增大的,所以不符合上述规律。
3
(3)c(CHCOO-)> c(Na+)> c(CHCOOH)> c(H+)> c(OH-)
3 3
(4)
【解析】
【小问1详解】
取4mL1mol·L-1醋酸溶液在试管中,逐滴滴入1mL1mol·L-1碳酸钠溶液,反应生成醋酸钠、二氧化碳和水,
离子方程式为:2CHCOOH+CO 2CHCOO-+CO ↑+H O;随着碳酸钠溶液的滴加,CO 浓度增大,
3 3 2 2
平衡正向移动,CHCOOH的浓度降低,溶液酸性减弱,溶液的pH增大。
3
【小问2详解】
是,醋酸是弱电解质,在溶液中存在CHCOOH CHCOO-+H+,当加入碳酸钠后,因为CO 跟H+结合
3 3
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成 HCO ,HCO 又跟 H+结合成弱电解质 HCO(H CO 分解成 CO 和 HO)。由于 H+浓度减小,使
2 3 2 3 2 2
CHCOOH电离平衡向右移动,直到反应完成。所以符合上述规律。
3
不是。醋酸是弱电解质,在溶液中存在CHCOOH CHCOO-+H+,当加入碳酸钠后,因为CO 跟H+结
3 3
合成 HCO ,HCO 又跟 H+结合成弱电解质 HCO(H CO 分解成 CO 和 HO)。由于 H+浓度减小,使
2 3 2 3 2 2
CHCOOH电离平衡向右移动,直到反应完成。但是总的离子浓度是增大的,所以不符合上述规律。
3
【小问3详解】
取4mL1mol·L-1醋酸溶液在试管中,逐滴滴入1mL1mol·L-1碳酸钠溶液,当碳酸钠溶液全部滴加完后,得到
等浓度的CHCOOH和CHCOONa混合溶液,测得该溶液显酸性,则c(H+)>c(OH-),说明CHCOOH的电
3 3 3
离程度大于CHCOO-的水解程度,c(CHCOO-)> c(Na+)> c(CHCOOH),综上所述,该溶液中除HO以外的
3 3 3 2
微粒浓度大小为:c(CHCOO-)> c(Na+)> c(CHCOOH)> c(H+)> c(OH-)。
3 3
【小问4详解】
还原过程的反应式:NO +4H++3e-=NO+2HO,要使反应发生需要加入还原剂,KMnO 、NaCO、Cu O、
2 4 2 3 2
Fe (SO ) 四种物质中只有Cu O具有还原性,根据得失电子守恒和氧化还原反应的规律配平该氧化还原反
2 4 3 2
应的离子方程式,用单线桥法标出电子转移方向和数目为: 。
23. 用N-杂环卡其碱(NHC base)作为催化剂,可合成多环化合物。下面是一种多环化合物 H的合成路线(无
需考虑部分中间体的立体化学)。
已知: (-R表示烃基,其和苯环相连的碳上有氢原子)
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完成下列填空:
(1)A中含氧官能团名称是______________;反应②涉及两步反应,已知第一步反应类型为加成反应,
第二步的反应类型为_________。
(2)检验C中“碳碳双键”的操作是___________________________________________。
(3)E的结构简式为_____________________。
(4)化合物X是C的同分异构体,可发生银镜反应,与酸性高锰酸钾溶液反应后可以得到对苯二甲酸(
),写出X的结构简式_______________________。
(5)参考上述信息,设计以甲苯和乙醛为原料,合成肉桂醛( )的合成路线(其他无机试
剂任选) _______________。(合成路线可表示为: )
【答案】(1) ①. 羟基 ②. 消除(或消去)反应
(2)取样,加入Br /CCl ,溶液出现棕红色褪色现象,则有“碳碳双键”
2 4
( 3 ) ( 4 ) ( 5 )
【解析】
【分析】由合成路线,A的分子式为C HO,在Cu作催化剂的条件下发生催化氧化生成B,B的结构简式
7 8
为 ,则A为 ,B与CHCHO发生加成反应生成 ,
3
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再发生消去反应反应生成C,C的结构简式为 ,C与
Br /CCl 发生加成反应得到 , 再在碱性条件下发生消去反应
2 4
生成D,D为 ,B与E在强碱的环境下还原得到F,E的分子式为C HO,F的结
5 6 2
构简式为 ,可推知E为 ,F与 生成
G,G与D反应生成H,据此分析解答。
【小问1详解】
由分析可知,A的结构简式为 ,A中含氧官能团名称是羟基;根据以上分析可知第二步的反
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应类型为消去反应;
【小问2详解】
C中含有碳碳双键和醛基,所以不能利用酸性高锰酸钾检验,应该用溴和碳碳双键的加成反应,即取样,
加入Br /CCl ,溶液出现棕红色褪色现象,则有“碳碳双键”;
2 4
【小问3详解】
根据以上分析可知E的结构简式为 ;
【小问4详解】
C的结构简式为 ,分子式为C HO,其同分异构体X可发生银镜反应,说明含有醛
9 8
基,又与酸性高锰酸钾反应后可得到对苯二甲酸,则X的取代基处于苯环的对位,满足条件的X的结构简
式为: ;
【小问5详解】
依据逆推法可知肉桂醛需要苯甲醛和乙醛,苯甲醇催化氧化生成苯甲醛,卤代烃水解引入羟基,甲苯氟气
取代反应引入氯原子,则合成路线为
。
24. 信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”探究小组将一批废弃的线路板
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简单处理后,得到含70 %Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物,并设计出如下制备硫酸铜
和硫酸铝晶体的路线:
一定条件下,一些金属氢氧化物沉淀时的 如下表:
金属氢氧化物 Fe(OH) Fe(OH) Al(OH) Cu(OH)
3 2 3 2
开始沉淀的pH 2.3 6.8 3.5 4.4
.
完全沉淀的pH 3.2 8.3 46 6.4
完成下列填空:
(1)写出第①步中Cu与酸反应生成NO的离子方程式________________;第②步中使用HO 做氧化剂的
2 2
优点是__________,NaOH调节溶液pH的目的是使____________生成沉淀。
(2)第③步的操作为:滤液2加热蒸发、_______、_______、乙醇洗涤、干燥,得到胆矾。
(3)由滤渣2制取Al (SO )·18H O ,探究小组设计了三种方案:
2 4 3 2
上述三种方案中,____方案不可行,原因是________;从原子利用率角度考虑,_____方案更合理。
(4)探究小组用滴定法测定CuSO ·5H O含量。取a g试样配成100 mL溶液,每次取20.00 mL,消除干扰
4 2
离子后,用c mol ·L-1 EDTA(H Y2-)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液b mL。滴定反应如下:Cu2+
2
+ H Y2-= CuY2- + 2H+
2
写出计算CuSO ·5H O质量分数的表达式ω= ________________________________ 。
4 2
下列操作会导致CuSO ·5H O含量的测定结果偏高的是_________。
4 2
a.未干燥锥形瓶 b.滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡 c.未除净可与EDTA反应的干扰离子
【答案】(1) ①. 3Cu+8H++2NO =3Cu2++2NO↑+4HO ②. 不引入杂质,产物对环境无污染
2
③. Fe3+和Al3+
(2) ①. 冷却结晶 ②. 过滤
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(3) ①. 甲 ②. 甲方案在滤渣中只加硫酸会生成硫酸铁和硫酸铝,冷却、结晶、过滤得到硫酸铝
晶体中混有硫酸铁杂质,所以方案不可行 ③. 乙
(4) ①. ②. c
【解析】
【分析】根据制备路线可知,Cu、Al、Fe、Au、Pt的混合物中加入稀HSO 、浓硝酸,则可以将Cu、
2 4
Al、Fe溶解,Au、Pt不溶解,所以滤渣1的主要成分为Au、Pt,滤液1中含有Cu、Fe、Al的离子。根据
滤液2和CuSO ·5H O可知,滤液2为CuSO 溶液,滤渣2中含有Fe(OH) 和Al(OH) ,据此可作答。
4 2 4 3 3
【小问1详解】
第①步中Cu与稀硝酸反应生成NO,离子方程式为:3Cu+8H++2NO =3Cu2++2NO↑+4HO;第②步加HO
2 2 2
的作用是把Fe2+氧化为Fe3+,该氧化剂的优点是不引入杂质,产物对环境无污染;调溶液PH的目的是使
Fe3+和Al3+形成沉淀。
【小问2详解】
由分析可知滤液2为CuSO 溶液,第③步的操作为:滤液2加热蒸发、冷却结晶、过滤、乙醇洗涤、干燥,
4
得到胆矾。
【小问3详解】
由于甲方案中硫酸和氢氧化铁及氢氧化铝都是反应的,所以生成的滤液中含有硫酸铁和硫酸铝,因此如果
直接蒸发,将使所得产品中含有较多Fe (SO ) 杂质;由于铝的金属性强于铁的,所以方案乙中铝能置换出
2 4 3
铁,从原子利用率最高。而方案丙中生成的硫酸铝小于方案乙中生成的硫酸铝,原子利用率没有乙高。
【小问4详解】
消耗EDTA的物质的量是0.001bcmol,所以根据反应的方程式可知,消耗铜离子的物质的量也是
0.001bcmol,所以每一份中胆矾的物质的量是0.001bcmol。因此CuSO ·5H O质量分数的表达式ω=
4 2
。根据表达式可知,如果未干燥锥形瓶,是不会影响实验结果
的;若滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡,则消耗标准液的体积将减少,测定结果偏低;如果未除净可与
EDTA反应的干扰离子,则消耗标准液的体积将偏大,测定结果偏高,因此答案选c。
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